Способ выщелачивания полезных ископаемых Советский патент 1990 года по МПК E21B43/28 

Изобретение относится к геотехнологии и может быть использовано при выщелачивании полезных ископаемых из продуктивных горизонтов через скважины,

Цель изобретения - повышение эффективности выщелачивания за счет уменьшения потерь выщелачивающего раствора путем снижения гравитационного опускания последнего и повышения равномерности обработки газированным раствором.

На чертеже представлена схема, поясняющая способ.

Способ заключается в следующем.

Мощный продуктивный горизонт 1, например, представленный обводненными песками, вскрывают закачной скважиной 2 и откачной 3. В этих скважинах размещают эксплуатационные колонны соответственно k и 5 и цементируют зат- рубное пространство. После этого перфорируют колонну 5 и цементное кольцо откачной скважины 3 равномерно по

со

мощности горизонта 1, а перфорацию- колонны k и цементного кольца осуществляют интервалами 6, 7 и 8 по мощности указанного горизонта 1.

После указанной выше подготовки продуктивного горизонта 1 в колонне размещают два полиэтиленовых рукава 9 и 10, например, один в другом. Нижний торец рукава 9 размещают непосредственно над интенвалом перфорации 8, расположенным в нижней части продуктивного горизонта, и. отделяют полость колонны в пределах этого интервала с помощью пакера 11, спускаемого на рукаве 8. Нижний торец рукава 10 располагают непосредственно над интервалом перфорации 7 и также отделяют этот интервал с помощью пакера 12, закрепленного на рукаве 10.

После разобщения всех интервалов по колонне 4 и рукавам 9 и 10 производят нагнетание газированного выщелачивающего раствора, в качестве которого можно использовать раствор кислоты или карбонатов с кислородом или воду, насыщенную кислородом.

При нагнетании концентрацию газа в каждом нижележащем интервале поддерживают выше концентрации газа в растворе, закачиваемом через вышележащий интервал перфораций, т.е. концентрация газа в закачиваемом растворе через интервал перфорации 6 будет меньше концентрации газа в закачиваемом растворе через интервал перфорации 7, а последняя концентрация будет меньше концентрации газа в закачиваемом через интервал перфорации 8 растворе. На представленном чертеже линия 13 показывает изменение концентрации газа в закачиваемом растворе на некотором удалении от закачной скважины 2. К примеру, концентрацию газа в каждом нижележащем интервале закачки раствора могут увеличивать на на 10-15%° Режимы роста концентрации принимают в каждом конкретном случае в зависимости от горно-геологических и технологических условий на основе проведения модельных и натурных опытных экспериментов.

При значительной мощности продуктивного горизонта 1 и большом расстоянии между закачными 2 и откачными скважинами 3 в известных способах происходит гравитационное опускание раствора, особенно при небольших скоростях фильтрации, например до 1 см/ч.

0

5

0

5

0

5

0

5

Это приводит к тому, что значительная часть продуктивного горизонта по мощности обрабатывается раствором в значительно меньшей степени, чем другая часть, в частности верхняя, что вызывает потери полезного ископаемого и непроизводительный расход раствора, а при отсутствии выраженного водоупора внизу продуктивного горизонта 1 возможны массовые утечки как выщелачивающего, так и продуктивного раствора.

Предлагаемый способ позволяет устранить указанные недостатки в силу того, что при миграции раствора вниз, а газа вверх происходит выравнивание линии токов газированного раствора в сторону откачной скважины 3 за счет нивелирования восходящей миграцией газа гравитационного опускания фильтрующейся жидкости раствора. Это позволяет осуществить наиболее полную и равномерную обработку газированным, раствором горизонта по мощности, практически исключить потери раствора и снизить потери полезного ископаемого. Количество вводимого газа с одной стороны не должно вызывать газовую кольматацию пород продуктивного горизонта, а с другой интенсифицировать процесс выщелачивания при одновременном устранении миграции раствора в нижнюю часть поодуктиеного горизонта. Указанное количество газа выбирают в каждом конкретном случае при проведении выщелачивания на опытном уча- стке.

Формула изобретения

ч

Способ выщелачивания полезных ископаемых, включающий вскрытие продуктивного горизонта закачными и откачными скважинами, размещение в них эксплуатационных колонн с растворопо- дающими и раствороприемными участками в пределах продуктивного горизонта, нагнетание газированного выщелачивающего раствора в продуктивный горизонт через раствороподающие участки и откачку продуктивного раствора через раствороприемные участки, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности выщелачивания за счет уменьшения потерь выщелачивающего раствора путем снижения грави- витационного опускания последнего и повышения равномерности обработки газированным раствором, раствороподаю- щие участки эксплуатационных колонн разделяют на интервалы, которые изолируют друг от друга, а нагнетание

выщелачивающего раствора осуществляют с уменьшением концентрации газа в растворе от верхнего интервала к нижнему.

Изобретение относится к геотехнологии и может быть использовано при выщелачивании полезных ископаемых из продуктивных горизонтов через скважины. Цель - повышение эффективности выщелачивания за счет уменьшения потерь выщелачивающего раствора (ВР) путем снижения гравитационного опускания последнего и повышения равномерности обработки газированным раствором. Продуктивный пласт вскрывают закачными и откачными скважинами. В скважинах размещают эксплуатационные колонки (ЭК) с раствороподающими и раствороприемными участками в пределах продуктивного горизонта. Раствороподающие участки ЭК разделяют на интервалы, которые изолируют друг от друга с помощью пакеров. Затем производят нагнетание газированного ВР. В качестве последнего можно использовать раствор кислоты или карбонатов с кислородом или воду, насыщенную кислородом. Нагнетание ВР осуществляют с уменьшением концентрации газа в растворе от верхнего интервала к нижнему. При миграции ВР вниз, а газа вверх происходит выравнивание линии токов газированного раствора в сторону откачной скважины за счет нивелирования восходящей миграцией газа гравитационного опускания фильтрующейся жидкости раствора. Откачку продуктивного раствора осуществляют через раствороприемные участки ЭК. 1 ил.